지멘스, 디지털 트윈으로 완전 자동화 창고 구축··· “데이터 기반 공장 실현”

지멘스가 1937년 설립된 바트노이슈타트 전기모터 공장에 완전 자동화 창고 시스템을 도입했다. 생산 주기 내 적시 생산(just-in-time)을 가능하게 하는 시스템을 통해 지멘스는 생산성을 40%까지 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다. 400만 유로를 투자해 구축한 해당 물류 시스템은 바트노이슈타트 공장이 인더스트리 4.0 기술을 점진적으로 적용해 나가고 있음을 보여준다.

지멘스에 따르면 이번 프로젝트는 설계부터 구현까지 전 과정에 자사 기술을 적용했다. 디지털 트윈을 활용한 시스템 설계는 물론, 저장 및 반출 장비에 탑재된 자동화 부품과 전기모터까지 모두 지멘스 기술로 구성됐다. 이 프로젝트는 IT와 OT를 융합한 지멘스의 ‘데이터 기반 공장(data-driven factory)’ 전략을 구체화하는 핵심 이정표가 되고 있다.

디지털 트윈으로 비용 절감과 설계 최적화

지멘스는 설계 단계에서 창고와 인접한 주요 모터 생산 라인, 그리고 생산과 창고 간 자재 흐름 전체를 디지털 트윈으로 구현했다. 이를 통해 건설 이전부터 창고와 생산, 자재 흐름을 최적화할 수 있었다. 지멘스에 따르면 디지털 트윈은 비용 절감과 설계 오류 방지에 기여했을 뿐만 아니라, 계획의 신뢰도를 높이고 시운전 속도도 앞당겼다.

지멘스는 향후에도 디지털 트윈 시뮬레이션을 통해 최적의 보관 전략, 순차적 공급(just-in-sequence) 통합, 생산 및 피킹 순서 결정 등의 데이터 기반 의사결정을 추진할 계획이다. 지멘스는 디지털 트윈이 향후 유연하고 효율적인 창고 운영을 위한 전략적 도구로 자리매김할 것이라고 밝혔다.

생산 유연성 높이는 ‘디커플링 버퍼’

이 창고는 일종의 디커플링 버퍼(decoupling buffer), 즉 서로 다른 속도나 리드타임을 가진 공정 또는 단계 사이의 간극을 완충하는 역할을 맡는다. 제품의 핵심인 고정자 및 회전자(stator and rotor) 부품은 고객 주문과 무관하게 미리 생산되고, 이후 주문에 따라 맞춤 조립이 진행되는 방식이다. 지멘스는 이러한 구조 덕분에 생산 과정의 유연성과 대응력이 크게 향상된다고 설명했다. 고정자 및 회전자를 창고에 사전 보관함으로써, 수요 변화나 상위 공정의 차질이 발생해도 최종 조립에는 영향을 미치지 않도록 안정적으로 조절할 수 있다는 설명이다.

Siemens AG

또한 21개의 피킹 포트를 갖춘 ‘고속 피킹 존’을 통해 필요한 부품이 생산 사이클에 맞춰 창고에서 적시 공급되면서 최종 조립 공정의 처리 시간도 단축했다. 지멘스는 해당 창고가 3교대 운영 체계에서 하루 평균 약 3,100개 팔레트와 3,800개 이상의 운송 컨테이너를 처리할 수 있다고 설명했다.

지멘스에 따르면 이 창고는 ‘사람이 물건으로 가는’ 방식이 아닌 ‘물건이 사람에게 오는’ 원칙에 기반을 두고 있다. 지멘스는 이를 통해 피킹 과정에서의 오류율을 99%까지 줄이고, 동시에 생산성을 40% 향상시켰으며, 자재 순환량도 40% 감소하는 성과를 거뒀다고 밝혔다.
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